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6. Analyse des Bruchverhaltens in der Tieflage und im Übergangsbereich
Dieser Einfluss ist bei Versuchsdaten und C(T)-Proben viel stärker ausgeprägt als bei numerischen
Ergebnissen und SE(B) Proben. Eine weitere bereits gezeigte Beeinflussung der Referenztemperatur,
auf die in [BUC06] hingewiesen wird, kann auch aus der Anzahl und der Verteilung der geprüften
Proben über den Temperaturbereich resultieren. Für EH36-15I sind die meisten Proben bei einer tiefen
Temperatur von -100°C geprüft, wohingegen im Fall von EH36-20I die meisten Versuchsdaten bei der
höheren Temperatur von -40°C vorliegen. Da der Übergangsbereich für EH36-15I bereits bei -60°C
beginnt, während alle bei -40°C geprüften Proben für EH36-20I Spaltbruchversagen ohne
vorangegangene duktile Rissausbreitung zeigen, kann der Zähigkeitsunterschied nicht ausschließlich
auf die Art der Prüfungsprozedur zurückgeführt werden.
Bei dem Stahl RQT701-15I werden neben den Proben mit HLSV auch die Proben aus dem homogenen
GW geprüft, s. Bild 6.7 bis Bild 6.12. Die Änderung der Probengeometrie von C(T) auf SE(B) führt
zur Erhöhung der T0 um +14.1K für Proben mit der HLSV und um +29.4K für Proben aus homogenem
GW, s. Bild 6.9 und Bild 6.10. Wie bei EH36-20I wird der Spannungszustand auch bei RQT701-15I
stärker durch die Änderung der Anfangsrisslänge als der Probengeometrie beeinflusst. Mit dem
kürzeren Anfangsriss (a/W=0.2) steigt die T0 um +23.6K und +48.8K im Vergleich zum tiefen Riss
(a/W=0.5) für beide Werkstoffkonfigurationen an, s. Bild 6.11 und Bild 6.12. Je niedriger der
Constraint in der Probe ist, umso größer ist der Unterschied im Zähigkeitsniveau zwischen den Proben
mit der HLSV und aus homogenem GW. Dieser Unterschied, der durch die Differenz ∆T0 quantifiziert
wird, beträgt +27.5K bei den C(T) Proben und steigt bei SE(B) Proben mit a/W=0.5 auf +42.8K an. Mit
weiterer Reduzierung des Constraints durch die Änderung der Anfangsrisslänge mit a/W=0.2 erhöht
sich die Differenz ∆T0 sogar auf +68K. Hierbei stellt sich die Frage, wie stark sich die Verringerung
der Anfangsrisslänge bei den Proben aus homogenem GW und mit der HLSV auf die
Constraintabnahme auswirkt. Die Zunahme von ∆T0 deutet darauf hin, dass aufgrund des
unterschiedlichen Verfestigungs- und Verformungsverhalten der beiden Werkstoffkonfigurationen der
Abfall des Constraints vor der Rissspitze auch unterschiedlich stark ausgeprägt ist.
K Jmat [MPa*m 0.5 ]
300
250
200
150
100
50
0
KJc
T0 (MML)
KJi
KJu
KJmax
-200 -150 -100 -50 0 50
Temperatur T [°C]
Bild 6.7: Mastercurve für RQT701-15I, 0.5C(T), GW, a/W=0.5
95% 50% 5%
T 0 = -70.0°C
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